Design e commissioning del sistema di controllo dei forni di caratterizzazione del progetto SPES

Nella tesi sono trattate le fasi che hanno portato alla realizzazione del prototipo del sistema di controllo dei forni di caratterizzazione del progetto SPES (Selective Production of Exotic Species). Tale progetto punta alla realizzazione di un’infrastruttura di ricerca per la produzione di radionuclidi attraverso la tecnica ISOL (Isotope Separation On-Line). La facility è attualmente in fase di completamento presso i Laboratori Nazionali di Legnaro dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Questo progetto permetterà di eseguire esperimenti che innoveranno in molti campi, tra questi risultano essere particolarmente coinvolti: la fisica nucleare, la fisica dello stato solido, l’astrofisica e la medicina nucleare. Per la produzione dei radionuclidi sono utilizzati degli appositi target, i quali vengono caratterizzati nel laboratorio Carbide Chemistry mediante la Horizontal High Vacuum Furnace e la Vertical High Vacuum Furnace. La stazione in cui avviene la collisione tra il fascio di protoni ed i target utilizza materiali in grado di resistere alle estreme condizioni di utilizzo presenti in tali ambienti. Questi materiali devono essere preventivamente studiati e caratterizzati nel laboratorio Alte Temperature mediante il forno per test di conducibilità ed emissività ed il forno multipurpose con coupling table. L’obbiettivo di tale tesi è perciò la realizzazione di un sistema di controllo universale in grado di adattarsi alle diverse configurazioni presenti nei forni precedentemente citati. L’apparato di controllo dovrà essere contenuto in un subrack e sfrutterà un PLC prodotto dalla Sigmatek. Per connettere le periferiche si utilizzeranno diversi protocolli di comunicazione, ovvero RS232, Ethernet e Modbus TCP/IP. Ognuno dei forni dovrà poter essere monitorato anche da remoto mediante un PC connesso alla stessa rete ethernet locale perciò si creerà un interfaccia grafica consultabile mediante un qualsiasi web browser con accesso al server implementato sul PLC